馮 靜,林婉玲,李來好,*,楊賢慶,王錦旭,黃 卉,胡 曉,郝淑賢,吳燕燕

(1.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所,農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,國家水產(chǎn)品加工技術(shù)研發(fā)中心,廣東廣州 510300;2.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海 201306)

草魚脆化過程中腹內(nèi)脂肪酸組成變化

馮 靜1,2,林婉玲1,李來好1,*,楊賢慶1,王錦旭1,黃 卉1,胡 曉1,郝淑賢1,吳燕燕1

(1.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所,農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,國家水產(chǎn)品加工技術(shù)研發(fā)中心,廣東廣州 510300;2.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海 201306)

以不同脆化期的草魚腹內(nèi)脂肪為原料,采用氣相-色譜質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用技術(shù),研究草魚脆化過程中腹內(nèi)脂肪酸組成變化。結(jié)果顯示,不同脆化期的草魚腹內(nèi)脂肪中共檢出19種脂肪酸,其中飽和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA)7種,單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,MUFA)2種,多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)10種。隨著脆化時(shí)間的延長,MUFA含量顯著增加,PUFA、n-6 PUFA含量顯著減少(p<0.05)。整個(gè)脆化過程中,SFA∶MUFA∶PUFA的比值近似于1∶2∶1,以普通草魚最為接近。而n-3 PUFA在脆化20 d時(shí)開始減少(p>0.05),始終低于普通草魚。n-6/n-3 PUFA的比值為3.36%±0.04%～4.10%±0.04%,脆化20 d時(shí)最高。研究表明,雖然脆化改變了腹內(nèi)脂肪酸的組成,但脆肉鯇腹內(nèi)脂肪仍具有較好的開發(fā)價(jià)值。

脆肉鯇,腹內(nèi)脂肪,脂肪酸,草魚

草魚(Ctenopharyngodonidella)又叫鯇魚,隸屬鯉形目、鯉科、雅羅魚亞科、鯇魚屬[1],是我國常見的一種淡水魚品種,它養(yǎng)殖成本低,分布范圍廣,產(chǎn)量在淡水魚總產(chǎn)量中約占20%[2-4]。但因其肉質(zhì)松軟,加熱后口感不佳,有待改善品質(zhì)。喂食蠶豆是近年來改變草魚肉質(zhì)的方法之一,通過進(jìn)食蠶豆約100 d后,其肉質(zhì)發(fā)生改變,具有緊實(shí)爽脆、味道鮮美等優(yōu)點(diǎn),脆化后的草魚稱“脆肉鯇(CtenopharyngodonidellusC.et V)”。

魚類在加工食用過程中會(huì)產(chǎn)生許多下腳料,主要包括魚頭、魚尾、魚皮、魚骨、魚鱗及其內(nèi)臟等,其中內(nèi)臟含有大量脂肪組織,特別是對于比較大的魚,脂肪組織占體脂比很高。這些脂肪組織中含有豐富的魚油,尤其是海水魚。據(jù)報(bào)道,海水魚的脂肪組織中含有大量的不飽和脂肪酸,同時(shí)具有人體必需的二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA)和二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA),被運(yùn)用于醫(yī)藥、臨床,有利于人腦的發(fā)育及身體免疫[5]。近年來針對淡水魚油脂肪酸的研究逐漸增多,如草魚[6-9]、羅非魚[9-11]、鰱魚[9,12]等,主要是針對魚油提取條件的優(yōu)化,魚油性質(zhì)及脂肪酸組成的分析,但是對脆肉鯇腹內(nèi)脂肪組織的研究很少。

目前關(guān)于脆肉鯇脂肪酸的研究主要是對脆化前后肌肉脂肪酸的變化探討[1,4],未對脆肉鯇腹內(nèi)脂肪組織進(jìn)行研究。而脆肉鯇的腹內(nèi)脂肪含量很高,所占比重很大。王一飛等[13]發(fā)現(xiàn)在草魚脆化過程中,脂體比顯著增大(p<0.05),在120 d時(shí)含量達(dá)到(1.92±0.24)。脆肉鯇腹內(nèi)脂肪的含量雖然很高,但是一般是直接丟棄或者與其他內(nèi)臟一起加工成魚粉等低值產(chǎn)品,充當(dāng)魚類養(yǎng)殖的飼料等,不但造成環(huán)境的污染,還對資源造成浪費(fèi)。對于脆化后腹內(nèi)脂肪酸的變化,有研究發(fā)現(xiàn)其MUFA含量極顯著增加,而SFA、n-6PUFA和n-3PUFA減少[14],但是對于草魚脆化過程中腹內(nèi)脂肪酸組成是如何變化,卻鮮有報(bào)道。因此,為了進(jìn)一步提高脆肉鯇腹內(nèi)脂肪的利用價(jià)值,本研究以草魚脆化過程中腹內(nèi)脂肪為研究對象,研究不同脆化階段草魚腹內(nèi)脂肪酸的變化,探討脆化過程中脂肪酸的變化規(guī)律,為脆肉鯇腹內(nèi)脂肪的開發(fā)利用提供理論指導(dǎo),同時(shí)探討蠶豆對脆肉鯇腹內(nèi)脂肪酸引起的變化,為闡述其營養(yǎng)代謝提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

草魚脂肪 不同脆化期的草魚均來自廣東省中山市的某養(yǎng)殖場,從2015年9月初至11月底定期取樣6次,取樣間隔約為20 d,捕撈后的活魚裝袋充氧運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,隨即放入冰水混合物中一段時(shí)間,使草魚冰暈,然后取出其腹內(nèi)脂肪,在自來水中沖洗并瀝干,剪碎分裝于包裝袋中,置于-20 ℃凍藏,供實(shí)驗(yàn)測定用;蠶豆和飼料的基本營養(yǎng)成分 見表1；脂肪酸組成 見表2[13];氯仿、甲醇、氯化鉀、正己烷、2,6-二叔丁基對甲酚(BHT) 均為分析純，廣州化學(xué)試劑廠;三氟化硼-甲醇溶液 為高級(jí)純，上海安譜科學(xué)儀器有限公司。

AvantiJ-26XP高速離心機(jī) 美國貝克曼庫爾特公司;QP2010Plus氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 日本島津公司;HH-4快速恒溫?cái)?shù)顯水浴箱 常州澳華儀器公司;N-EVAP112氮吹儀 美國Organomation公司;TP-48R高通量組織研磨儀 上海萬柏生物科技有限公司。

表1 蠶豆和飼料的基本營養(yǎng)成分(%)Table 1 The general chemical components of broad bean and feed(%)

表2 蠶豆和飼料的脂肪酸組成Table 2 Fatty acid composition of broad bean and feed

注:“-”表示沒有被檢測到。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 蠶豆和飼料基本營養(yǎng)成分 水分含量測定參照GB5009.3-2010;蛋白質(zhì)含量測定參照GB5009.5-2010;脂肪含量測定參照GB5009.6-2003;灰分含量測定參照GB5009.4-2010。

1.2.2 脂肪酸分析

1.2.2.1 脂肪的提取 參考文獻(xiàn)[15]的方法,稍作修改,取0.5 g剪碎的草魚腹內(nèi)脂肪于10 mL塑料離心管中,加入6 mL氯仿-甲醇混合液(V/V=2∶1,含0.01% BHT),充分搖勻后置于組織研磨儀破碎120 s,取出搖晃后冰上靜置30 min,然后過濾至10 mL玻璃離心管中,加入2 mL氯仿和2 mL超純水,混勻后1200 r/min離心10 min,棄上清液,重復(fù)以上操作1遍。然后加入0.5 mL的1 mol/L KCl,搖勻離心,棄上清,之后加入0.5 mL的超純水,搖勻離心棄上清,最后用氮?dú)鈱⑾聦尤芤捍蹈傻玫綕饪s脂質(zhì)。

1.2.2.2 脂肪酸的甲酯化 參考文獻(xiàn)[15-16]的方法,略作修改,向得到的濃縮脂質(zhì)中加入1 mL 14%三氟化硼-甲醇溶液,置于60 ℃水浴鍋中水浴30 min,取出冷卻至室溫,然后加入1 mL正己烷和1 mL超純水,充分振蕩,靜止待其分層后用注射器吸取上層有機(jī)層,經(jīng)過濾器后裝入1.5 mL進(jìn)樣瓶中,待GC-MS分析測定。

圖1 草魚脆化過程中腹內(nèi)脂肪酸的GC-MS總離子流圖Fig.1 Total ion current chromatogram(TIC)of abdominal fatty acid of grass carp during crisping process注:A～F分別為普通草魚、脆化20、40、60、80、100 d的草魚腹內(nèi)脂肪酸的GC-MS 總離子流圖。

1.2.2.3 脂肪酸的測定 采用GC-MS測定[17],并稍作修改。氣相色譜條件:色譜柱:DB-5MS(30 m×0.25 mm,0.25 μm);進(jìn)樣口溫度:230 ℃;升溫程序:110 ℃保持4 min,以10 ℃/min的速度升溫到160 ℃保持1 min,最后以5 ℃/min上升到240 ℃,保持15 min;載氣:氦氣;流量為1.52 mL/min;采用恒線速度,分流比1∶30;進(jìn)樣量1 μL。

質(zhì)譜條件:離子源溫度:200 ℃;電子能量70 eV;質(zhì)量掃描范圍40～550 m/z,溶劑切除時(shí)間為3 min。

1.3 脂肪酸的定性與定量分析

利用計(jì)算機(jī)NIST 0.5譜庫數(shù)據(jù)庫檢索定性出脂肪酸。按面積歸一化法分析脂肪酸相對含量,數(shù)據(jù)用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差”表示。采用Excel 2010計(jì)算均值和標(biāo)準(zhǔn)差,JMP 7.0軟件的Tukey HSD檢驗(yàn)對數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析。不同脆化期的樣品均做3個(gè)平行。

表3 草魚脆化過程中腹內(nèi)飽和脂肪酸的組成變化(%)Table 3 Changes of abdominal saturated fatty acid composition of grass carp during crisping process(%)

注:“-”表示沒有被檢測到,同行數(shù)據(jù)上標(biāo)字母不同時(shí),表示差異顯著(p<0.05)。

2 結(jié)果與分析

不同脆化期的草魚腹內(nèi)脂肪酸的總離子流圖(TIC圖)見圖1,利用計(jì)算機(jī)NIST0.5譜庫數(shù)據(jù)庫定性出脂肪酸組成,按面積歸一化法分析脂肪酸相對含量,不同脆化期的草魚腹內(nèi)脂肪共檢測出19種脂肪酸。

2.1 草魚脆化過程中腹內(nèi)飽和脂肪酸(SFA)的變化

由表3可以得出,脆化過程中共檢測出SFA 7種,占脂肪酸總量的26.62%±0.11%～28.15%±0.42%,EPA:二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid);DHA:二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid)。主要有棕櫚酸(C16∶0)和硬脂酸(C18∶0)。脆化過程中草魚腹內(nèi)脂肪硬脂酸(C18∶0)相對含量顯著減少(p<0.05),由普通草魚腹內(nèi)脂肪的5.49%±0.06%降到脆化100 d的4.02%±0.01%,除了在脆化40 d時(shí)顯著增加(p<0.05)。相對于普通草魚來說,棕櫚酸(C16∶0)相對含量在脆化100 d時(shí)有所減少,但無顯著性(p>0.05)。

表4 草魚脆化過程中腹內(nèi)MUFA的組成變化(%)Table 4 Changes of abdominal monounsaturated fatty acid composition of grass carp during crisping process(%)

注:同行數(shù)據(jù)上標(biāo)字母不同時(shí),表示差異顯著(p<0.05)。

表5 草魚脆化過程中腹內(nèi)PUFA的組成變化(%)Table 5 Changes of abdominal polyunsaturated fatty acid composition of grass carp during crisping process(%)

注:“-”表示沒有被檢測到。同行數(shù)據(jù)上標(biāo)字母不同時(shí),表示差異顯著(p<0.05)。

2.2 草魚脆化過程中腹內(nèi)單不飽和脂肪酸(MUFA)的變化

表4可知,MUFA有2種,分別是棕櫚油酸(C16∶1(n-7))和油酸(C18∶1(n-9)),它們占脂肪酸總量的48.36%±1.86%～51.62%±0.02%。普通草魚的棕櫚油酸(C16∶1(n-7))含量為7.19%±0.15%,隨著脆化的進(jìn)行,含量逐漸增多,100 d時(shí)含量為8.33%±0.03%,沒有顯著性差異(p>0.05)。而油酸(C18∶1(n-9))在脆化之后含量有所升高,脆化100 d的含量增加了2.12%,無顯著性差異(p>0.05)。

2.3 草魚脆化過程中腹內(nèi)多不飽和脂肪酸(PUFA)的變化

由表5可知,PUFA10種,占脂肪酸總量的20.14%±0.08%～23.49%±2.10%,主要有亞油酸(C18∶2(n-6))、亞麻酸(C18∶3(n-3))、花生四烯酸(C20∶4(n-3))、EPA(C20∶5(n-3))和DHA(C22∶6(n-3))。亞油酸(C18∶2(n-6))和亞麻酸(C18∶3(n-3))的含量隨脆化時(shí)間的延長顯著降低(p<0.05),前者由普通草魚的16.72%±0.03%降至脆化100 d時(shí)的14.50%±0.03%,后者由2.23%±0.03%降至1.58%±0.04%。二者作為淡水魚類的必需脂肪酸,草魚在成長過程中對其利用很大,以滿足機(jī)體成長中的必需脂肪酸要求,能將它們轉(zhuǎn)化成長鏈的n-6、n-3PUFA[18]。而腹內(nèi)脂肪對于亞麻酸有較高的利用,可能與草魚在脂肪酸代謝中,優(yōu)先將亞麻酸用于n-3HUFA的合成[19-20]。

有研究認(rèn)為,機(jī)體組織脂肪酸的組成和飼料中脂肪酸組成有一定關(guān)系[13]。本實(shí)驗(yàn)中亞油酸和亞麻酸含量隨脆化時(shí)間的延長含量顯著減少,可能是由于蠶豆本身脂肪酸的不平衡造成。所以雖然蠶豆飼養(yǎng)提高了草魚肉質(zhì),但同時(shí)也會(huì)造成其生長的緩慢[21-22]。而花生四烯酸(C20∶4(n-3))在脆化40 d后含量顯著增加(p<0.05),由普通草魚的0.28%±0.00%增至脆化末期的2.06%±0.02%。EPA(C20∶5(n-3))和DHA(C22∶6(n-3))是人體必需脂肪酸,據(jù)報(bào)道,DHA有助于大腦和視網(wǎng)膜發(fā)育,具有提高智力等作用,而EPA有助于血液循環(huán),對心腦血管等疾病有預(yù)防作用[23]。如表5所示,隨著脆化時(shí)間的延長,EPA(C20∶5(n-3))含量顯著降低(p<0.05),普通草魚最高,占總脂肪酸的1.74%±0.01%,蠶豆飼養(yǎng)100 d的草魚最低,含量為0.16%±0.02%。而普通草魚的DHA(C22∶6(n-3))含量為0.79%±0.05%,隨著脆化的進(jìn)行含量逐漸減少,但無顯著性差異(p>0.05)。就(EPA+DHA)總量而言,整個(gè)脆化過程中含量呈下降趨勢,40 d開始含量顯著減少(p<0.05),普通草魚的2.53%±1.07%降至40 d的1.21%±0.20%,脆化末期為0.63%±0.06%。

綜上,蠶豆飼喂改變?nèi)赓|(zhì)的同時(shí),由于蠶豆?fàn)I養(yǎng)成分不均衡,且含有抗?fàn)I養(yǎng)因子[24],不利于草魚消化吸收,進(jìn)而影響其脂質(zhì)代謝,使脂肪酸發(fā)生變化。

表6 草魚脆化過程中腹內(nèi)SFA,MUFA和PUFA含量變化(%)Table 6 Changes of abdominal SFA,MUFA and PUFA contents of grass carp during crisping process(%)

注:SFA:飽和脂肪酸(Saturated fatty acids);MUFA:單不飽和脂肪酸(Monounsaturated fatty acids);PUFA:多不飽和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acids);同行數(shù)據(jù)上標(biāo)字母不同,表示差異顯著(p<0.05)。

表7 草魚脆化過程中腹內(nèi)n-3 PUFA和n-6 PUFA含量變化(%)Table 7 Changes of abdominal n-3 PUFA and n-6 PUFA contents of grass carp during crisping process(%)

注:同行數(shù)據(jù)上標(biāo)字母不同時(shí),表示差異顯著(p<0.05)。

2.4 草魚脆化過程中腹內(nèi)SFA、MUFA和PUFA的變化

由表6可見,脆化40 d前,草魚腹內(nèi)脂肪SFA含量呈下降趨勢,無顯著性差異(p>0.05)。60 d后含量有所增加,至脆化末期含量減少了0.41%。對MUFA而言,整個(gè)過程中含量顯著增加(p<0.05),在脆化末期含量達(dá)到51.62%±0.02%。而PUFA整個(gè)過程中含量呈下降趨勢,且脆化末期含量顯著降低(p<0.05)。王一飛等[13]在研究蠶豆對草魚組織脂肪酸影響時(shí),也得到上述結(jié)果。即蠶豆組腹脂的SFA含量無顯著性;MUFA含量顯著增加,PUFA顯著降低。由此可知用蠶豆飼喂草魚能增加腹內(nèi)脂肪MUFA含量,減少PUFA含量。

此外,由表6可知,草魚脆化過程中腹內(nèi)脂肪UFA含量豐富,占總脂肪酸含量的71.76%±0.10%～73.38%±0.10%。研究表明,MUFA能降低血清膽固醇、甘油三酯濃度,同時(shí)有助于預(yù)防心血管疾病等[25-26]。PUFA是細(xì)胞和有機(jī)體生物膜的組成部分,能調(diào)節(jié)細(xì)胞膜的通透性,具有重要的生理功能[9]。并且脆化過程中脂肪SFA∶MUFA∶PUFA的比值接近于1∶2∶1,符合1988年北大西洋公約組織在研討會(huì)上提出的膳食脂肪酸的建議攝入量[27]。因此飼喂蠶豆雖使PUFA降低,但MUFA顯著增加(p<0.05),40 d時(shí)UFA顯著增加(p<0.05),后期含量較普通草魚也有所升高,但無顯著性差異(p>0.05)。因此能夠提升魚腹內(nèi)脂肪的營養(yǎng)價(jià)值,是優(yōu)質(zhì)的油脂。增加其攝入量能夠調(diào)節(jié)膳食脂肪酸平衡,對人體健康有益。

2.5 草魚脆化過程中腹內(nèi)n-3 PUFA和n-6 PUFA的變化

由表7可知,腹內(nèi)脂肪n-6 PUFA在脆化過程中含量逐漸減少,脆化的末期含量顯著降低(p<0.05)。而n-3 PUFA在脆化的20 d時(shí)含量開始減少(p>0.05),始終低于普通草魚。有研究表明n-3 PUFA具有降低脂質(zhì)蓄積的作用[14]。本實(shí)驗(yàn)中其含量一直低于普通草魚,因此蠶豆飼喂會(huì)造成脂肪組織的蓄積。此外,作為魚油,n-6/n-3 PUFA的比值受到極大的關(guān)注,二者平衡能減少心血管疾病的發(fā)生率,有助于生長發(fā)育,并且中國營養(yǎng)學(xué)會(huì)提出二者的比值在4～6之間為宜[9]。在脆化20 d和40 d,它們的比值分別為(4.10±0.04)和(4.00±0.04),之后比值有所降低,脆化末期降為(3.45±0.08),但與普通草魚相比,差異不顯著(p>0.05)。雖然飼喂蠶豆使n-6/n-3 PUFA的比值有所下降,但相比于植物油脂,更加有利于人體膳食的攝入。

3 結(jié)論

對草魚脆化過程中腹內(nèi)脂肪酸組成的變化分析得出,整個(gè)過程中共檢出19種脂肪酸,其中SFA7種,MUFA2種,PUFA10種。脆化20 d時(shí),n-3 PUFA在含量開始減少(p>0.05),隨著脆化的延長,MUFA含量顯著增加,PUFA、n-6 PUFA含量顯著減少(p<0.05)。整個(gè)脆化過程中,SFA∶MUFA∶PUFA的比值近似于1∶2∶1,以普通草魚最為接近。而n-6/n-3 PUFA的比值為3.36%±0.04%～4.10%±0.04%,脆化20 d時(shí)最高。脆化在改變草魚肉質(zhì)的同時(shí),也會(huì)影響生長及脂質(zhì)代謝,使脂肪發(fā)生變化,但不同脆化期的草魚腹內(nèi)脂肪中都含有人類必需的3種脂肪酸,而且適合人類膳食脂肪酸的攝入,同時(shí)能夠減少環(huán)境污染和資源的浪費(fèi)。因此,脆肉鯇腹內(nèi)脂肪具有較高的開發(fā)利用價(jià)值。此外,在不影響脆肉鯇肉質(zhì)的前提下,可以對其飼料進(jìn)行更深的研究,提高脆肉鯇的養(yǎng)殖效益。

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Changes of abdominal fatty acid composition of grass carp during crisping process

FENG Jing1,2,LIN Wan-ling1,LI Lai-hao1,*,YANG Xian-qing1,WANG Jin-xu1,HUANG Hui1,HU Xiao1,HAO Shu-xian1,WU Yan-yan1

(1.Key Laboratory of Aquatic Product Processing,Ministry of Agriculture;National R & D Center for Aquatic Product Processing;South China Sea Fisheries Research Institute,Chinese Academy of Fishery Sciences,Guangzhou 510300,China;2.College of Food Science and Technology,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China)

The changes of abdominal fatty acid composition extracted from abdominal adipose tissue of grass carp during crisping process were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS). The results showed that a total of 19 kinds of fatty acids,including 7 saturated fatty acid(SFA),2 monounsaturated fatty acid(MUFA)and 10 polyunsaturated fatty acid(PUFA)in abdominal adipose tissue of grass carp were detected in different crisping periods. The contents of MUFA significantly increased whereas those of PUFA and n-6 PUFA significantly decreased(p<0.05)with the increase of crisping time. The fatty acid ratio of SFA∶MUFA∶PUFA was similar to 1∶2∶1 and the closest in grass carp during whole crisping process. Moreover,the content of n-3 PUFA decreased(p>0.05)at 20 d,and always lower than the common grass carp. The ratios of n-6 PUFA to n-3 SFA ranged from(3.36±0.04)to(4.10±0.04)and the highest value at 20 d. The study indicated that the composition of abdominal fatty acid were changed by crisping,the abdominal adipose tissue of crisp grass carp should be fully exploited.

crisp grass carp;abdominal adipose tissue;fatty acid;grass carp

2016-05-27

馮靜(1990-)，男，碩士研究生，研究方向：水產(chǎn)品加工，E-mail：shoufengjing@163.com。

*通訊作者:李來好(1963-)，男，博士，研究員，研究方向：水產(chǎn)品加工與質(zhì)量安全，E-mail：laihaoli@163.com。

國家自然科學(xué)基金(31401625)；廣州市珠江科技新星專項(xiàng)(2014J2200019)；廣東省省級(jí)科技計(jì)劃項(xiàng)目(2015A020209040)；國家支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2015BAD17B03-1)；廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目(1561000228)。

TS254.1

A

1002-0306(2017)02-0063-06

10.13386/j.issn1002-0306.2017.02.004